8/9/2019 ETANOL CELULOSE
1/35
ANLISE COMPARATIVA ENTRE O ETANOL DE CANADE ACAR E O ETANOL CELULSICO
Glaucia Barbosa Cabral
Disciplina: Biocombustveis e Mudanas ClimticasCENA-USP
Guilherme de Andrade Lopes
Juliano Bragatto
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
2/35
ETANOL - HISTRICO
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
3/35
ETANOL - HISTRICO
Primeiras experincias com a utilizao do etanol em motores do CicloOtto - incio do sculo XX - 1912 - carter experimental.
1931: produo maior que consumo:
Governo estabelece mistura compulsria do lcool gasolinade 2 a 5%.
1930 - Criao do IAA.
Aumento para a taxa de 5 a 10% em 1961.
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
4/35
ETANOL - HISTRICO
Dcada de 70: crise do petrleo:
Prospeco de petrleo em guas profundas.
Programa Nacional do lcool (Pr-lcool):
10% de lcool anidro sem alterao dos motores.
-
motores ciclo Otto.
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
5/35
ETANOL - HISTRICO
Em 1980: Governo Federal decreta que o lcool seja vendido aosconsumidores por 60% do valor da gasolina, estabelecendoparidade vantajosa na relao preo-poder calorfico.
Entre 1983 e 1988, mais de 90% dos veculos novoscomercializados eram movidos a lcool.
Dinamismo do aprendizado tecnolgico, aumento das reas deplantio sem comprometimento da produo de acar e melhoriada eficincia dos motores.
Em 1986, o preo do petrleocomeou a cair abruptamente,baixando da mdia superior a US$27,00/barril em 1985, para menos deUS$ 14,00/barril.
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
6/35
ETANOL - HISTRICO
1990: Crise de abastecimento do lcool:
Perda de confiana da populao nos carros lcool.
Vendas despencaram de 52,5% para 11,55% em um ano.
Em 1996 as vendas caram para menos de 1%.
Governo promulga lei elevando para 20-25% o teor
.
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
7/35
ETANOL - HISTRICO
Entre 2000 e 2002 a cotao do petrleo volta a subir(US$ 25,00/barril).
Com preos mais elevados e maior carga tributria sobre o combustvelfssil, o lcool recuperou atratividade.
Indstrias investem nos carros bi combustveis (flex fuel)
ex a e e a as ec men o esses ve cu os e m nava os r scos edesabastecimento, combinada com os preos atrativos do lcool,redirecionou o mercado .
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
8/35
ETANOL - PRODUO
2. PRODUO DE ETANOL NO BRASIL
SP maior produtor (60%)
Maior rodutividade =
84 - 87 t/ha
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
9/35
EXPORTAES ANUAIS DE ETANOL PELO BRASIL
Fonte: Secretaria de Comrcio Exterior (Secex)Elaborao: UNICA
2006-2008 correspondeu a 20% do etanol total produzido
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
10/35
EXPORTAO DO ETANOL POR PAS DE DESTINO
Pases ordenados
de acordo com o rankingda quantidade exportadapara o ano de 2007
PASVOLUME (milhes de
litros)2006 2007
Total 3.416,6 3.530,1
Estados Unidos 1.749,2 849,7Pases Baixos 344,5 800,9Japo 227,7 367,2Jamaica 133,0 312,1
Fonte: Secretaria deComrcio Exterior (Secex)Elaborao: UNICA
, ,
Costa Rica 92,2 172,2Trinidad e Tobago 72,3 160,5Sucia 201,3 128,5Nigria 43,1 124,2Coria do Sul 93,4 67,4
Virgens, Ilha am. 52,7Mxico 50,7 50,2Reino Unido 26,7 47,1Emirados rabes 38,7Gana 6,1 33,2
Finlndia 19,7
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
11/35
PASES QUE USAM ETANOL COMO COMBUSTVEL
Brasil, EUA, UE, Mxico, ndia, Argentina, Colmbia e, mais
recentemente, Japo. ETANOL ANIDRO
Seu uso exclusivo como combustvel ocorre no Brasil.ETANOL HIDRATADO
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
12/35
CUSTO DE PRODUO DO ETANOL
Fonte: Jaime CTC
AUMENTO DA COMPETITIVIDADE1 L etanol de cana-de-acar = US$0,281 L etanol de milho = US$0,451 hectare de cana-de-acar produz 7.080 litros de etanol,
1 hectare de milho produz 3.750 litros de etanol(World Bank, Annual Report, 2007).
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
13/35
BRASIL
VENDA DE AUTOMVEIS E COMERCIAIS LEVES POR TIPO DECOMBUSTVEL
merodeveculos.
Fonte: Associao Nacional dos Fabricantes de Veculos Automotores - ANFAVEA.Elaborao: UNICA.Nota: 1) Os dados at 2004 referem-se a vendas internas no atacado.Os dados a partir de 2004 fazem referncia ao nmero de veculos licenciados.2) Inclui somente os veculos do Ciclo Otto (no esto contabilizados os comerciaisleves movidos a diesel).
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
14/35
CENRIO
Aumento do consumo interno de etanol devido ao aumento
das vendas dos carros tipo flex;
Aumento das exportaes
O preo da produo do etanol brasileiro competitivo.
Meta do pas de produzir 40 bilhes de litros de etanol
Combustvel em cinco anos.
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
15/35
ETANOL - PERSPECTIVAS
BP apressa Unio Europia a cortar tarifa e ampliarimportao de etanol brasileiro
03/12/2008
A britnica British Petroleum (BP), segunda maior empresade petrleo da Europa, prope que a Unio Europia (UE)reduza a tarifa e outras barreiras comerciais para estimularas im orta es de etanol de cana-de-a car do Brasil e de
outros pases para, assim, atingir suas metas de consumo.
Reduzir o offset de C???
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
16/35
ETANOL - PERSPECTIVAS
BREAKTHROUGHS
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
17/35
O ETANOL CELULSICO: JUSTIFICATIVAS
Aumento do preo do petrleo queatingiu patamares que inviabilizam ocrescimento auto-sustentado da naes.
Crescente interesse por fontesalternativas de energia.
Necessidade de se agregar valor sbiomassas contidas em resduos agro-florestais, cuja gerao tende a crescer.
Possibilidade de se aumentar a produode etanol sem a necessidade deexpanso no uso de terras agricultveis.
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
18/35
FONTES DE LIGNOCELULOSE
CANA-DE-ACAR: bagao e palha(~100 milhes de t/ano)
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
19/35
FONTES DE LIGNOCELULOSE
MADEIRA: cavacos, resduos e casca(~150 milhes de t/ano)
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
20/35
FONTES DE LIGNOCELULOSE
MILHO: sabugo e palha
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
21/35
FONTES DE LIGNOCELULOSE
ARROZ e TRIGO: palha
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
22/35
GERAO BRASILEIRA DE RESDUOS AGRO-INDUSTRIAIS
154,8
171,9 173182,5
195,6188,6
207,4215,5
226,3 226236,9 245,9
292,3300,4
308,2
345,4
150
200
250
300
350
400
oderesduos
ilhesdet)
Resduos da cana, algodo, aveia, milho, trigo, arroz, soja, feijo, sorgo e cevada
0
50
100
90/9
1
91/9
2
92/9
3
93/9
4
94/9
5
95/9
6
96/9
7
97/9
8
98/9
9
99/0
0
00/0
1
01/0
2
02/0
3
03/0
4
04/0
5
05/0
6
Safra
Pro
d
(
Fonte: CONAB (2006), MAPA (2006); KIM & DALE (2004) e de EIA (2006)
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
23/35
CENRIO BRASILEIRO DA CANA DE ACAR
Brasil - 34% da produo mundial.
304 Usinas e Destilarias.
Safra 2006/2007 426 milhes de toneladas de cana de acar.
Gerando aproximadamente 102 milhes de toneladas de bagao.
So Paulo maior produtor:
264 milhes de t de cana e 63 milhes de t de bagao.
Fonte: Macedo (2007), UNICA (2007)
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
24/35
PRODUO X CONSUMO (BAGAO DE CANA)
90.000
100.000
on
PRODUOCONSUMO
excedente bagao (2004) = 6.604.000 ton
90.000
100.000
on
PRODUOCONSUMO
excedente bagao (2004) = 6.604.000 ton
50.000
60.000
70.000
2000 2001 2002 2003 2004
ANO
103
50.000
60.000
70.000
2000 2001 2002 2003 2004
ANO
103
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
25/35
PRODUO DE CANA E SUBPRODUTOS EM SO PAULO
Estima-se que para cada tonelada de canamoda aproximadamente 240 kg seja bagao
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
26/35
O COMPLEXO LIGNOCELULSICO
LIGNINA
Composio bsica:Composio bsica:
Celulose (40Celulose (40--60%)60%)
Hemicelulose (20Hemicelulose (20--40%)40%)
Lignina (10Lignina (10--25%)25%)
HEMICELULOSECELULOSE
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
27/35
CICLO DO BIOCOMBUSTVEL
LIGNINA
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
28/35
PRODUO DE ETANOL
Lavourade Canade acar
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
29/35
BIORREFINARIA: PRODUTOS DA CELULOSE
BUTANOLBUTANOL
ACETONAACETONAGLICEROLGLICEROL
C. CTRICOC. CTRICO
C. BUTRICOC. BUTRICO
BUTADIENOBUTADIENO
STERESSTERES
BORRACHASBORRACHAS
PLSTICOSPLSTICOS
VITAMINA CVITAMINA C
NYLONNYLONRESINASRESINAS C. LEVULNICOC. LEVULNICO
POLISTERESPOLISTERESPOLIPOLI--HIDROXIHIDROXI--ALCANOATOSALCANOATOS
BIOMASSA
GLICOSE
ETANOLETANOLTERESTERES
STERESSTERES
CELULOSECELULOSEREGENERADAREGENERADA
C. GLUT MICOC. GLUT MICO
C. LTICOC. LTICOC. GLUCNICOC. GLUCNICO
C. SUCCNICOC. SUCCNICOSCPSCP
CELULOSE
SORBITOLSORBITOL
HIDROXIMETILHIDROXIMETIL
FURFURALFURFURAL
ETILENOETILENO
ENZIMASENZIMAS
LCF: Lignocelulose Feedstock
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
30/35
DESAFIOS PARA A PRODUO DO ETANOL CELULSICO
Toda a indstria brasileira de etanol baseada hoje no caldo decana, que contm somente 1/3 da energia da planta.
Os outros 2/3 esto no bagao (metade do qual queimado paraproduzir energia) e na palha da cana (geralmente queimada oudeixada no campo), que poderiam servir como fone de celulose.
O uso desse material para produo de etanol seria uma alternativapara aumento da produo de lcool sem aumentar a rea plantadade cana.
O aproveitamento dessa biomassa contribuir para eliminar oproblema das queimadas uma vez que que hoje apenas algumasusinas aproveitam parte do bagao para gerao de energia emgeradores especficos.
O Estado de So Paulo (23/06/2008)
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
31/35
DESAFIOS PARA A PRODUO DO ETANOL CELULSICO
Informaes do projeto Bioetanol apontam que uma destilaria queproduz atualmente 1 milho de litros de etanol/dia do caldo da canapoderia produzir um adicional de 150 mil litros de etanol do bagao
com a atual tecnologia.
As estimativa para 2025 que esse montante possa chegar a 400m tros.
A estimativa desse aumento depender dos novos avanoscientficos e tecnolgicos incorporados aos processos de hidrlise
da celulose para obteno do etanol.
O Estado de So Paulo (23/06/2008)
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
32/35
PERSPECTIVAS PARA O ETANOL CELULSICO
Os Estados Unidos esto apostando pesadamente na rota detransformao da celulose em etanol.
L se extrai o lcool do sabugo e da palha de milho, resduosdescartados do aproveitamento do gro usado para obteno deetanol, alm de outros resduos agro-florestais.
X
Uma das diferenas entre a produo norte-americana e abrasileira que aqui o etanol de celulose vai agregar milhes oubilhes de litros ao lcool produzido da sacarose que j distribudo nos postos de combustvel.
Outra diferena a favor do Brasil est no custo de produo doetanol entre os dois pases. Enquanto o do milho dos EstadosUnidos fica em US$ 0,39 o litro, o do caldo de cana custa US$ 0,21.
Biotecnologia Agrcola (03/04/2007)
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
33/35
TECNOLOGIA PARA PRODUO DO ETANOL
BrasilBrasilCaldo deCaldo de
CanaCana--dede--AcarAcar FermentaoFermentao DestilaoDestilao
Custo:Custo:0,35 R$/l0,35 R$/l
USA e outrosUSA e outrosAmido deAmido de
CocoCoco DestilaoDestilaoEH + FermentaoEH + Fermentao
Fonte: Grio (2005)
Custo:Custo:0,64 R$/l0,64 R$/l
Custo estimado (NREL) 1,20 R$/l
Meta para 2010: 0,27-0,54 R$/l
BiomassaLignocelulsica
Celulose + Celulases +
Hidrolisado Hemicelulsico
FERMENTAO
DestilaoHidrlise comcido Diludo
PR-TRATAMENTO
PERSPECTIVAS PARA O ETANOL CELULSICO
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
34/35
PERSPECTIVAS PARA O ETANOL CELULSICO
O domnio das tcnicas de quebra da molcula de celulose, viaprocesso enzimtico ou qumico far a diferena num futuroprximo, e quem detiver esse domnio sair na frente.
Pesquisas que pareciam abstratas comeam hoje a sercompreendidas e podem ser utilizadas dentro de um outrocontexto.
A Longo prazo, no se pode desprezar a possibilidade da produodo etanol celulsico no somente de resduos agro-florestais, masde uma produo sustentvel direcionada para essa finalidade.
O domnio da tecnologia da hidrlise reduzir os custos deproduo do etanol celulsico e pode tornar essa alternativa vivel.
Biotecnologia Agrcola (03/04/2007)
8/9/2019 ETANOL CELULOSE
35/35
OBRIGADO !OBRIGADO !
Top Related